JP6685575B2 - レール監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転席側からレールを監視できるレール監視装置に関する。

レール上を走行する運転車両と、進行方向のレールを撮影するカメラと、前記運転車両の運転席側に配置されて前記カメラによって撮影された映像を表示するモニタとを備え、オペレータが運転席側からカメラで撮影したレールの状態をモニタによって監視できる特許文献１に記載のレール監視装置が従来公知である。

特開２００３−２２００号公報

上記文献のレール監視装置は、運転車両中のモニタを介してオペレータが運転席側からレールの分岐状態等を視認することによって、分岐部を走行する際の脱線等を防止することができるものであるが、運転車両の前方又は後方に一又は複数の連結車両が連結された状態で、連結車両を先頭にして走行する推進運転をする場合には、進行方向のレールの状態を確認し難い場合があるという課題があった。

本発明は、運転車両に一又は複数の連結車両を連結し、連結車両を先頭にした状態で走行する場合であっても、モニタを介してオペレータが運転席側から進行方向のレールの状態を容易に確認できるレール監視装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、第１に、レール上を走行する走行車に搭載されたカメラ２２によって該レールを撮影するレール監視装置であって、運転席２が設置された運転車両３及び該運転車両３に連結される一又は複数の連結車両４を有し且つレール上を走行する前記走行車に設置されたカメラ２２及びモニタ１７と、前記カメラ２２で撮影した画像を前記モニタ１７に表示させるように両者を無線又は有線で接続する接続装置１６，２３とを備え、前記モニタ１７は、上記運転席２側に配置され、前記カメラ２２は、上記運転車両３の前進方向側に連結された連結車両４中の最前方位置に位置する連結車両である監視側連結車両４Ａに配置され、該カメラ２２は、その撮影方向が前進方向に向けられた姿勢で、監視側連結車両４Ａにおける前進方向側の端部側に着脱可能に設置されることにより進行方向のレールを撮影するように構成され、前記モニタ１７は、オペレータが推進運転時に表示窓１５を介して進行方向の監視側連結車両４Ａを目視した際に同時に目視可能な位置に設置されたことを特徴としている。

第２に、 前記カメラ２２の撮影方向を照らす照明装置３６を設け、前記カメラ２２と、前記照明装置３６とを、左右に分けて配置することにより、前記照明装置３６は、前記カメラ２２による撮影方向を左右方向反対側から照らすように構成したことを特徴としている。

第３に、前記カメラ２２は、上記監視側連結車両のシャーシー側に設置されたことを特徴としている。

第４に、前記カメラ２２は、上記監視側連結車両４Ａの他の連結車両との連結部８に設置されたことを特徴としている。

第５に、前記カメラ２２は、該カメラ２２を駆動させる電源装置２４と共にユニット化された状態で、着脱可能に監視側連結車両に設置されたことを特徴としている。

第６に、運転車両３に搭載された発電装置７からの電力を、カメラ２２の電源装置２４に送電する送電回路９を、運転車両３及び連結車両４に設けたことを特徴としている。

第７に、前記接続装置１６，２３は、運転車両３側に設置された運転席側無線装置１６と、監視側連結車両４Ａに設置され且つ運転席側無線装置１６と無線通信可能な監視側無線装置２３とを有することを特徴としている。

第８に、前記運転席側無線装置１６と、前記監視側無線装置２３とを、車両側に着脱自在に固定するマグネット固定部１９を設けたことを特徴としている。

前記カメラを監視側連結車両における運転車両から遠い側の端部側に設置したことにより、運転車両に一又は複数の連結車両を連結した状態で、運転車両を先頭としない推進運転をする場合であっても、オペレータはカメラで撮影されたレールの状態を運転席側のモニタにより視認できるため、監視側連結車両に監視者を用意することなく、レールの分岐状態等を確認することができる。

また、前記カメラは、上記監視側連結車両のシャーシー側に設置されたものによれば、カメラを安定した状態で設置できるとともに、レールとの間に遮蔽物のない近い位置に配置できるため、進行方向のレールを明確に撮影できる。

また、前記カメラは、上記連結側連結車両の他の連結車両との連結部に設置されたものによれば、カメラが監視側連結車両の端部側で且つレールの真上に配置されるため、レールの状態を鮮明に撮影することができる。

なお、前記モニタは、運転席から監視側車両を目視した場合に、併せて目視可能な状態で、該運転席に設置されているものによれば、オペレータが運転車両の運転とモニタによるレールの目視とを同時且つスムーズに行うことができる。

また、前記カメラは、該カメラを駆動する電源装置と共にユニット化された状態で、着脱可能に監視側連結車両に設置されたものによれば、カメラの監視側連結車両側への設置作業がよりスムーズになる。

また、運転車両に搭載された発電装置から電力を、カメラの電源装置に送電する送電回路を、運転車両及び連結車両に設けたものによれば、カメラ用の電源を別途に用意する必要がないため、部品点数を削減することができる。

なお、前記接続装置は、運転車両側に設置された運転席側無線装置と、監視側車両に設置され且つ運転席側無線装置と無線通信可能な監視側無線装置とを有するものによれば、前記運転車両と、監視側連結車両との距離によらず、カメラの撮影画像をモニタ側に出力することができる。

また、前記運転席側無線装置と、監視側無線装置とに、走行車側に着脱自在に固定可能なマグネット固定部を設けたものによれば、各無線装置間の送受信を良好にするための取付位置の調整が容易となる。

また、前記カメラの撮影方向を照射する照明装置を設けたものによれば、夜間に走行する際のレールの視認性が向上する。

なお、前記カメラは、左右一方側のレール上方側から撮影するように配置され、前記照明装置は、左右他方側のレール上方側から撮影方向を照らすように配置されたものによれば、夜間走行時にカメラによって撮影されるレールが照明によって白くぼやけ難くなり、より鮮明に映るようになる。

本願のレール監視装置が搭載された走行車を示した図である。 レール監視装置の構成を示した図である。 表示ユニットを示した図である。 撮影ユニットを示した斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、撮影ユニットの取付態様を示した要部側面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、撮影ユニットの取付状態を示した正面図及び平面図である。 （Ａ）は、表示窓からの進行方向を見た状態を示した図であり、（Ｂ）は、レール監視装置のモニタの状態を示した図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、推進走行時のレールの分岐状態を示した図である。 撮影ユニットの別実施例を示した正面図である。 運転車両に連結車両が連結された構成を示した側面図である。

以下、図示する例に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本願のレール監視装置が搭載された走行車を示した図であり、図２は、レール監視装置の構成を示した図であり、図３は、表示ユニットを示した図であり、図４は、撮影ユニットを示した斜視図である。図示する例より、本願のレール監視装置が搭載される走行車は、オペレータが搭乗する運転席２を備えてレール上を走行する保守用車等である運転車両３と、該運転車両３の前方又は後方に連結されてレール上を走行する一又は複数の連結車両４とから構成されている。

前記運転車両３は、レール（線路）上を走行し、作業員がレール又は枕木の交換や点検作業、架線の張替え作業や点検作業等の保守作業を行うための車両である。該運転車両３は、エンジン（図示しない）と、該エンジンにより発電されるオルタネータ７（発電機）とを備え、架線からの電力供給なしで走行することができる。

また、該運転車両３の前後端には、前記連結車両４が連結される連結部８が設けられており、一又は複数の連結車両４が連結可能に構成されている。該運転車両３は、運転車両３を先頭にして連結車両４を引張るように走行する牽引運転や、運転車両３に連結車両を連結した状態で連結車両４を後から押しながら走行する推進運転をすることができる（図１参照）。

前記連結車両４は、前後端の連結部８を介して運転車両３側に連結されることによって、積載された枕木や資材、重機等を運搬することができる（図１０参照）。また、各連結車両４は、資材等の積載に使用可能なクレーン１１や、照明１０などが設けられている。

上記の運転車両３及び連結車両４には、前記オルタネータ７で発電された電力を供給するため送電回路９が設けられており、架線側から電力供給を受けることなく、運転車両３側で発電された電力によって前記クレーン１１や照明１０、前記レール監視装置を駆動させることができる（図２参照）。

ちなみに、上記の走行車には、運転車両３の進行方向に連結された連結車両４中の進行方向端部側の連結車両（以下、監視側連結車両４Ａ）と、運転車両３の運転席２側とに、オペレータがレールの状態を運転席２側から監視（視認）するためのレール監視装置が設置されている。該レール監視装置について以下説明する。

前記レール監視装置は、図１及び図２に示されるように、前記監視側連結車両４Ａの運転車両３から遠い側の連結部８に設置されて、進行方向のレールを撮影する撮影ユニット１２と、前記運転車両３の運転席２側に設置されて、撮影ユニット１２で撮影された映像を出力（表示）する表示ユニット１３とから構成されている。

前記表示ユニット１３は、制御部１４と、前記撮影ユニット１２で撮影された映像を出力するモニタ１７と、該モニタの背面側に設けられて前記撮影ユニット１３側から送信された電波を受信する運転席側無線装置（接続装置）１６と、電源ユニットと２０を備え、前記運転車両３の運転席２側に設置されている。

前記モニタ１７は、運転席２側から監視側連結車両４Ａを目視した際に、オペレータが向きを変えることなくほぼ同時に目視可能な位置に着脱可能に設置されている。図示する例では、進行方向の表示窓１５の右上方側に設定されている。これにより、オペレータは推進運転時に表示窓１５を介して進行方向を視認しながら目線をモニタ１７に移すだけで撮影ユニット１２により撮影された映像を確認することができる（図３及び図７参照）。

前記運転席側無線装置１６は、前記モニタ１７側に接続されており、電波の送受信を行う運転席側アンテナ１８と、該運転席側アンテナ１８を運転車両３のフレーム側に着脱可能に固定するためのマグネット固定部１９とを備え、運転席側アンテナ１８の取付け位置を容易に調整することができるように構成されている。

前記撮影ユニット１２は、制御部２１と、進行方向のレールを撮影するカメラ２２と、該カメラ２２によって撮影された映像を表示ユニット１３側に送信する監視側無線装置（接続装置）２３と、前記カメラ２２等を駆動させるための電源ユニット２４と、前記監視側連結車両４Ａの端部側に着脱可能に取付けるための取付体２６とを備え、該取付体２６側にカメラ２２及び電源ユニット２４等が一体的に取付けられることでユニット化されている（図４参照）。

前記取付体２６は、板状部材を前後方向及び上方側が開放された箱状（上方が解放されたコ字型）に屈曲形成したメインフレーム２７と、該メインフレーム２７の左右両端（の上端）側を水平方向外側に折曲げ形成した屈曲部２８，２８と、該屈曲部２８の後端側から下方に向って延設形成された左右の位置決め部２９，２９と、メインフレーム２７の左右両壁の上下方向中途部に架け渡されるようにして配置された平行な２枚の板状部材からなるユニット支持部３１とから構成されている。

上記屈曲部２８は、左右一方側（図示する例では右側）がカメラ２２の左右幅よりも幅広となるように形成されており、下面側に前記カメラ２２が配置されるように取付けられるカメラ取付部２８Ａを構成している。

上記ユニット支持部３１には、車両間同士を連結する連結部８側にボルト固定するための固定孔３１ａが穿設されている。また、該ユニット支持部３１を介した監視側連結車両４Ａ側への撮影ユニット１２の具体的な着脱態様については後述する。

前記カメラ２２は、方形状の前記取付体２６の左右一方側に配置され、水平方向に突出形成された板状の前記カメラ取付部２８Ａの下方側に配置した状態でボルト固定されている。該構成により、前記カメラ２２が雨風に直接晒されることを防止できるため、基本的に野外で使用されるカメラ２２の劣化・損傷を防止することができる。また、該カメラ２２は、赤外線カメラを使用することによって、夜間であってもレールを視認可能な状態で撮影することができる。

前記電源ユニット２４は、前後に長い方形状の収容箱内に変圧器（図示しない）と、監視側連結車両４Ａ側に設けたコンセント３５に接続可能なソケット２４ａとが設けられている（図３及び図６（Ａ）参照）。これにより、前記送電回路９を介して監視側連結車両４Ａ側に送電された電力を、撮影ユニット１２側で使用できるように変圧している。また、該電源ユニット２４は、前記取付体２６のメインフレーム２７下面側に後方側に突出された状態で取付固定されている。

前記監視側無線装置２３は、撮影ユニット１２側に接続されており、電波を送受信する監視側アンテナ３２と、該監視側アンテナ３２を監視側連結車両４Ａのフレーム側に固定するためのマグネット固定部３３とを備えている。すなわち、各アンテナ１８，３２に設けたマグネット固定部１９，３３により、監視側アンテナ３２と、運転席側アンテナ１８とは、互いの間に遮蔽物がないように取付位置を調整することができるため、両無線装置１６，２３間の電波の送受信がより安定する。

ちなみに、図示する例では、撮影ユニット１２と表示ユニット１３との間は、監視側無線装置２３及び運転側無線装置１６によって無線接続されているが、有線接続であっても良い。

図４乃至図６に基づき、前記撮影ユニットの取付態様について説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、撮影ユニットの取付態様を示した要部側面図であり、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、撮影ユニットの取付状態を示した正面図及び平面図である。前記撮影ユニット１２は、前記監視側連結車両４Ａの運転車両３から遠い側の連結部８に着脱自在に取付けられる。

具体的に説明すると、図５に示されるように、撮影ユニット１２が取付けられる前記連結部８は、上下並行に突出形成された２枚の板状部材からなるヒッチ部材８ａにより構成されており、撮影ユニット１２のメインフレーム２７に設けられた前記ユニット支持部３１を、上下一対のヒッチ部材８ａの間に形成されたスペースに差込むことによって、撮影ユニット１２が連結部８側に支持される。

言い換えると、２枚の板状部材からなる前記ユニット支持部３１の上下幅は、前記連結部８（ヒッチ部材８ａ）を構成する２枚の板状部材の間に形成されるスペースの上下幅と略同じとなるように構成されている。これにより、ユニット支持部３１の上面側と下面側とがヒッチ部材８ａの面と当接することによって、撮影ユニット１２を左右方向にガタつかない状態で支持することができる。

このとき、撮影ユニット１２後端の前記位置決め部２９，２９を監視側連結車両４Ａの前面側に当接させることによって、撮影ユニット１２を取付固定する位置に位置決めすることができるとともに、該位置決め部２９に穿設された複数の取付孔２９を介して、位置決め部２９を監視側連結車両４Ａの前面側にボルト固定することができる（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

該状態によって、ヒッチ部材８ａに穿設された上下方向の固定孔８ｂと、ユニット支持部３１に穿設された固定孔３１ａとに単一の固定用ボルト３４が挿通可能な状態となるため、ユニット支持部３１を連結部８側にボルト固定することができるようになる。これにより、撮影ユニット１２が前記連結部８に強固に取付固定される。

上記により撮影ユニット１２が監視側連結車両４Ａの連結部８側に取付けられると、前記カメラ２２が、監視側連結車両４Ａの進行方向端部のレール直上側に配置されるため、カメラ２２により撮影される映像にレール以外のものが写ることがなくなり、前記モニタ１７に進行方向のレール状態を明確に表示することができる。

また、撮影ユニット１２を監視側連結車両４Ａに取付けたことにより、前記電源ユニット２４が取付体２６及び監視側車両４Ａの下面側に配置されるため、電源ユニット２４が雨等に直接晒されることによる、劣化や故障を効率的に防止することができる（図５（Ｂ）参照）。

次に、図７及び図８に基づき、レール監視装置の使用状態について説明する。図７（Ａ）は、表示窓からの進行方向を見た状態を示した図であり、図７（Ｂ）は、レール監視装置のモニタの状態を示した図であり、図８（Ａ）乃至（Ｃ）は、推進走行時のレールの分岐状態を示した図である。

前記運転車両３は、一又は複数の連結車両４を連結した状態で推進運転する場合には、図７（Ａ）に示されるように、運転席２から進行方向の表示窓１５を確認しても、オペレータはレールの状況を確認することができない。その一方で、図７（Ｂ）に示されるように、撮影ユニット１２で撮影された映像を前記モニタ１７によって監視することによって、オペレータは、レール分岐部３０の分岐状態を運転席２で運転操作しながら確認することができる。

すなわち、運転車両３が進行方向に連結車両４が連結された状態で走行する（推進運転する）場合には、通常、監視側連結車両４Ａにオペレータとは別途にレール分岐部３０の分岐状態を監視する監視者を別途に乗せる必要があるところ、上記構成のレール監視装置を設けたことにより、操縦席２側のオペレータのみでレール分岐部３０の分岐状態を監視することができる。また、監視側連結車両４側の監視者を乗せるとともに、上述のレール監視装置を設ければ、レールの状態を二人で監視することができるため、より安全性が向上する。

具体的には、レールに設けた分岐部３０を介して直線進路と分岐進路とに分岐可能に構成されている場合において、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、レールの分岐が正常な場合には、レール監視装置（及び監視者）によってレール分岐部３０のトングレール３０ａが走行可能な分岐状態であることを確認し、そのまま走行することができる。

その一方で、図８（Ｃ）に示されるように、レール分岐部３０を走行するにあたり、レール監視装置（及び監視者）によってトングレール３０ａが走行可能な方向に操作されていない状態であることが確認された場合には、車両がレール分岐部３０で脱線してしまうおそれがあるため、オペレータは即座に運転車両３の走行を停止させることができる。

以上より、運転車両３及び監視側連結車両４Ａに、上記構成のレール監視装置を設けることによって、レール分岐部３０での脱線事故をより確実に防止することができる。

次に、図９に基づき、前記撮影ユニットの別実施例について、上記と異なる点について説明する。図９は、撮影ユニットの別実施例を示した正面図である。図示するように、前記撮影ユニット１２は、制御部２１と、取付体２６と、カメラ２２と、監視側無線装置２３と、電源ユニット２４と、上記カメラ２２によって撮影される方向を照らす照明装置３６と備えている。

前記照明装置３６は、メインフレーム２７の左右外側に向けて形成された屈曲部２８の左右一方側（図示する例では左側）であって、前記カメラ２２が取付けられるカメラ取付部２８Ａの左右方向反対側に配置されている（図９参照）。また、該照明装置３６の電源は上記電源ユニット２４から供給可能に構成されている。

該構成によれば、照明装置３６を設けたことによって、夜間であってもカメラ２２で撮影されるレールの映像をより鮮明に表示することができる。また、照明装置３６をメインフレーム２７介してカメラ２２の左右反対側に配置したことによって、照明装置３６による光がレールに反射し、カメラ２２で撮影される映像が白くぼやけて見難くなることを効率的に防止することができる。

また、前記撮影ユニット１２に光センサ（図示しない）を設け、前記制御部２１は、該光センサにより設定した明るさよりも暗くなったことが検出された場合に、照明装置３６をＯＮ操作したり、検出された光量に応じて照明装置３６の明るさを調整したりするように構成しても良い。

次に、図１０に基づき、レール監視装置の他の設置例について説明する。図１０は、運転車両に連結車両が連結された構成を示した側面図である。図示する例のように、前記運転車両３の前後に一又は複数の連結車両が連結されている場合には、該運転車両３は、前進走行する場合も後進走行する場合も推進運転となる。

そのため、運転車両３の前進方向側に連結された連結車両４の中の最前方位置に位置する連結車両と、後進方向側に連結された連結車両４中の最後方位置に位置する連結車両とを何れも前記監視側連結車両４Ａ，４Ａとして、運転車両３から遠い側の連結部８にそれぞれ撮影ユニット１２を取付けた構成としても良い。

この場合、運転車両３の運転席２側に設けられる前記表示ユニット１３は、進行方向（前進又は後進）に合わせて２つのモニタ１７を設置する構成にしても良く、単一のモニタ１７に表示される映像を進行方向に応じて切換える構成にしても良い。

２ 運転席
３ 運転車両
４ 連結車両
４Ａ 監視側連結車両
８ 連結部
１６ 運転側無線装置（接続装置）
１７ モニタ
１９ マグネット固定部
２２ カメラ
２３ 監視側無線装置（接続装置）
２４ 電源装置
３２ マグネット固定部
３６ 照明装置

Claims (8)

1. レール上を走行する走行車に搭載されたカメラ（２２）によって該レールを撮影するレール監視装置であって、
   運転席（２）が設置された運転車両（３）及び該運転車両（３）に連結される一又は複数の連結車両（４）を有し且つレール上を走行する前記走行車に設置されたカメラ（２２）及びモニタ（１７）と、
   前記カメラ（２２）で撮影した画像を前記モニタ（１７）に表示させるように両者を無線又は有線で接続する接続装置（１６，２３）とを備え、
   前記モニタ（１７）は、上記運転席（２）側に配置され、
   前記カメラ（２２）は、上記運転車両（３）の前進方向側に連結された連結車両（４）中の最前方位置に位置する連結車両である監視側連結車両（４Ａ）に配置され、
   該カメラ（２２）は、その撮影方向が前進方向に向けられた姿勢で、監視側連結車両（４Ａ）における前進方向側の端部側に着脱可能に設置されることにより進行方向のレールを撮影するように構成され、
   前記モニタ（１７）は、オペレータが推進運転時に表示窓（１５）を介して進行方向の監視側連結車両（４Ａ）を目視した際に同時に目視可能な位置に設置された
   ことを特徴とするレール監視装置。
2. 前記カメラ（２２）の撮影方向を照らす照明装置（３６）を設け、
   前記カメラ（２２）と、前記照明装置（３６）とを、左右に分けて配置することにより、前記照明装置（３６）は、前記カメラ（２２）による撮影方向を左右方向反対側から照らすように構成した
   請求項１に記載のレール監視装置。
3. 前記カメラ（２２）は、上記監視側連結車両のシャーシー側に設置された
   請求項１又は２の何れかに記載のレール監視装置。
4. 前記カメラ（２２）は、上記監視側連結車両（４Ａ）の他の連結車両との連結部（８）に設置された
   請求項１乃至３の何れかに記載のレール監視装置。
5. 前記カメラ（２２）は、該カメラ（２２）を駆動させる電源装置（２４）と共にユニット化された状態で、着脱可能に監視側連結車両に設置された
   請求項１乃至４の何れかに記載のレール監視装置。
6. 運転車両（３）に搭載された発電装置（７）からの電力を、カメラ（２２）の電源装置（２４）に送電する送電回路（９）を、運転車両（３）及び連結車両（４）に設けた
   請求項５の記載のレール監視装置。
7. 前記接続装置（１６，２３）は、運転車両（３）側に設置された運転席側無線装置（１６）と、監視側連結車両（４Ａ）に設置され且つ運転席側無線装置（１６）と無線通信可能な監視側無線装置（２３）とを有する
   請求項１乃至６の何れかに記載のレール監視装置。
8. 前記運転席側無線装置（１６）と、前記監視側無線装置（２３）とを、車両側に着脱自在に固定するマグネット固定部（１９）を設けた
   請求項７に記載のレール監視装置。